動物生理學第十章肌肉生理

1、動物生理學第十章肌肉生理第1頁，共26頁，2022年，5月20日，15點39分，星期一 動物的肌肉組織可以分為2類：第一類是附著在骨骼上的骨骼肌(橫紋肌)。它約占動物體重的50。骨骼肌的活動受軀體神經的直接控制。第二類是存在于內臟中的內臟肌(平滑肌)。它受植物性神經的直接支配。心肌可以看作是特殊類型的橫紋肌，但在另一些方面又近似平滑肌。第2頁，共26頁，2022年，5月20日，15點39分，星期一第3頁，共26頁，2022年，5月20日，15點39分，星期一 一、骨骼肌的物理特性1.展長性2.彈性3.粘滯性二、生理特性具有興奮性、傳導性、收縮性，骨骼肌的興奮性高于平滑肌和心肌，傳導速度也快第4

2、頁，共26頁，2022年，5月20日，15點39分，星期一一、神經肌肉接頭的結構特點運動神經元是通過神經肌肉接頭將神經沖動傳遞給骨骼肌。運動神經末梢和肌細胞(即肌纖維)相接觸的部位，稱為神經肌肉接頭或運動終板。包括三個部分的結構：突觸前膜、突觸后膜和突觸間隙。一條運動神經纖維末梢，其分支可達幾十至幾百條以上，每一分支都支配一條肌纖維。每個運動神經元和它所支配的全部肌纖維，稱為運動單位。 第一節(jié)神經肌肉接頭及其興奮傳遞第5頁，共26頁，2022年，5月20日，15點39分，星期一二、神經肌肉間的興奮傳遞當神經沖動傳到運動神經末梢時，立即引起軸膜去極化，改變軸膜對Ca2+的通透性，使細胞外液的Ca

3、2+進入軸突內，內流的Ca2+與鈣調蛋白結合成聚合物，后者將激活輕鏈激酶，從而使輕鏈磷酸化；然后激活ATP酶，分解ATP，促使小泡移向前膜而釋放。釋放出的Ach擴散通過突觸間隙與突觸后膜的受體結合，導致通道結構開放。允許Na+、K+甚至少量Ca2+的同時通過，于是發(fā)生Na+的跨膜內流和K+的跨膜外流，總的結果表現為后膜的去極化。這一終板膜的去極化，稱為終板電位。 第6頁，共26頁，2022年，5月20日，15點39分，星期一第7頁，共26頁，2022年，5月20日，15點39分，星期一影響神經肌肉接頭傳遞的因素主要有：細胞外液Ca2+濃度升高時，乙酰膽堿釋放量增加，有利于興奮傳遞；另外，Mg2

4、+濃度升高，會阻止乙酰膽堿釋放，不利于興奮傳遞。乙酰膽堿與受體結合是觸發(fā)終板肌原纖維電位的關鍵，而受體阻斷劑，如箭毒類藥物可與后膜乙酰膽堿受體結合，使受體數減少，從而造成傳遞阻滯。膽堿脂酶能及時清除乙酰膽堿，保證興奮由神經向肌肉傳遞。有些藥物，如有機磷制劑，新斯的明等，均有抑制膽堿脂酶的作用，使乙酰膽堿在體內蓄積，導致后膜持續(xù)性去極化，使傳遞受阻。第8頁，共26頁，2022年，5月20日，15點39分，星期一三、骨骼肌的微細結構肌原纖維是肌細胞內細絲狀結構，是骨骼肌收縮的基本結構單位，在光學顯微鏡下呈現很規(guī)則的明暗相間的橫紋，暗的部分較寬，叫A帶(暗帶)。明的部分較窄，叫I帶(明帶)，在I帶正

5、中間有一條暗紋，叫Z線(間膜)。A帶中間有一條亮紋，叫H帶，H正中還有一條較深的線叫M線（中膜）。肌原纖維的每兩條Z線之間的部分，叫做肌節(jié)。第9頁，共26頁，2022年，5月20日，15點39分，星期一第10頁，共26頁，2022年，5月20日，15點39分，星期一每條肌原纖維都由許多肌微絲組成，肌微絲又可分為粗細兩種。1.粗肌絲肌球蛋白2.細肌絲肌動蛋白、原肌球蛋白、肌鈣蛋白，肌鈣蛋白的亞基C與肌漿中的鈣離子結合，亞基T是結合到原肌球蛋白上，亞基I傳遞信息。3.肌管系統(tǒng) 肌管系統(tǒng)由兩套結構、功能各不相同的膜質管狀系統(tǒng)組成：即橫管系統(tǒng)又稱橫管或T管，以及縱管系統(tǒng)也稱縱管或L管，又稱肌質網。第1

6、1頁，共26頁，2022年，5月20日，15點39分，星期一第12頁，共26頁，2022年，5月20日，15點39分，星期一第13頁，共26頁，2022年，5月20日，15點39分，星期一四、骨骼肌的收縮原理肌絲滑動學說：1.當肌漿中Ca2+濃度升高時，肌鈣蛋白與足夠的Ca2+ 結合后，構型發(fā)生改變，使原肌球蛋白的構型也發(fā)生改變，解除了其安靜時的抑制作用。2.橫橋與肌動蛋白結合，形成肌動球蛋白復合物，橫橋內的ATP酶被激活，催化ATP水解，牽引肌動蛋白微絲向暗帶內滑進，導致肌纖維縮短。第14頁，共26頁，2022年，5月20日，15點39分，星期一第15頁，共26頁，2022年，5月20日，1

7、5點39分，星期一第16頁，共26頁，2022年，5月20日，15點39分，星期一第17頁，共26頁，2022年，5月20日，15點39分，星期一一、骨骼肌的收縮形式（一）等長收縮和等張收縮（二）單收縮（三）收縮總合與強直收縮 第二節(jié) 骨骼肌收縮的外部表現第18頁，共26頁，2022年，5月20日，15點39分，星期一第19頁，共26頁，2022年，5月20日，15點39分，星期一第20頁，共26頁，2022年，5月20日，15點39分，星期一二、運動的力學裝置骨、關節(jié)和骨骼肌在機體的不同部位形成不同的杠桿(即力學裝置)。有的杠桿利于產生快速和幅度大的移位運動，有的杠桿利于用較小的力量來承受較

8、大的重量。在動物體內也有物理學的三種杠桿。一般以第一種和第三種杠桿為多，第二種杠桿很少。第21頁，共26頁，2022年，5月20日，15點39分，星期一三、軀體運動的類型1.站立站立是動物在靜止時的正常姿勢。它的基礎是四肢伸肌群內的肌纖維輪流收縮，產生一定的張力，以支持體重和保持身體平衡。2.就地運動 就地運動是指動物就地的臥倒、起立、蹴踢、直立、翻滾和爬跨等運動而言的。這些運動比站立復雜得多，是由一系列的軀體運動反射組成的連鎖反射。3.地面運動地面運動就是動物在地面的移位運動，其主要方式是步行?？觳绞遣叫械淖冃?，跳躍是地面運動中較復雜的方式，而跑步是步行和跳躍之問的中間型。第22頁，共26頁

9、，2022年，5月20日，15點39分，星期一四、運動時機體的生理變化1.循環(huán)系統(tǒng)的變化2.呼吸機能的變化3.消化機能的變化4.體溫和排泄機能的變化5.骨骼和肌肉的變化6.血液成份的變化第23頁，共26頁，2022年，5月20日，15點39分，星期一五、疲勞1.疲勞及其發(fā)生的機理動物在持久的肌肉活動過程中，出現工作能力下降，甚至完全消失，這種現象叫做疲勞。在實驗的條件下，直接刺激肌肉，經過一系列的收縮后，其潛伏期、縮短期和舒張期都見延長，收縮的程度也逐漸減少，所能完成的工作也逐漸降低，最后不再收縮。這種離體的肌肉疲勞，叫做肌疲勞。它的發(fā)生，主要是由于肌肉所貯存的能量物質的大量消耗和肌肉收縮所生成的產物(如乳酸)蓄積過多所致。此外，肌細胞膜興奮性降低，以及興奮收縮耦聯功能低下，也是肌疲勞產生的生理基礎。 第24頁，共26頁，2022年，5月20日，15點39分，星期一在完整機體內，骨骼肌的任何活動都是反射活動，是神經系統(tǒng)中樞部位產生的興奮，通過傳出纖維傳到肌肉而引起的。在正常情況下，完整機體所發(fā)生的疲勞，不發(fā)生在感受器或傳入神經，也不發(fā)生在傳出神經或效應器，而是在于神經中樞部位，故叫做中樞性疲勞。這是因為中樞部位內有大量突觸存在，由于氧和糖供應不足，就可引起疲勞。第25頁，共26頁，2022年，5月20日，15點39分，星期一2.疲勞的防止與延緩為了防止